Полярные шапки – это белые пятна, которые  заметны даже с Земли. Они меняют свой облик и очертания в зависимости от времени года на Марсе. Они - то разрастаются, то практически исчезают.

Когда на смену осени приходит зима на одном полушарии Марса, соответственная шапка начинает увеличиваться в размерах, в это время на другом полушарии - лето и там белые шапки словно тают.
Следует отметить, что в южном полушарии зима намного холоднее, при этом лето значительно теплее, чем в северном полушарии. Когда приходит марсианская весна, полярная шапка становится меньше, а приблизительно к концу июля она совсем исчезает на южном полюсе, в это время шапка северная значительно больше. Эту картину можно видеть повторяющейся из года в год.

До 50° по широте полярные шапки занимают поверхность в середине зимы. Остаточные, которые не подвергаются таянию, части шапок образованы из больших слоистых отложений. На фотографиях, которые делаются издалека, они похожи на  вихреобразные образования.

На более детальных снимках эти вихревые образования оборачиваются  системой террас, уступов и депрессий. Отложения, которые представляют остаточные шапки планеты, представлены слоями льда, смешанного с лесоподобным, тонкозернистым  материалом.  

При инфракрасном картирование Марса было выявлено, что в летом температура полярной шапки северного полушария не опускается ниже минус 70 °С. Поэтому предполагать, что в этот период года на шапках устойчиво существует лёд из углекислого газа было бы глупо.

Таким образом, основным предположением считают, что полярные шапки Марса – это резервуар огромных запасов льда из воды. При этом шапки состоят из двух слоев. Нижний слой  - основной, приблизительно толщиной в сотни метров, образован обычным льдом из Н2О и перемешан с пылью. Он то и сохраняется в летнее время.